(57)【要約】【課題】半導体ウエハ上の欠陥を検出し、その欠陥の解析を容易にすることのできる欠陥解析装置を提供する。【解決手段】半導体製品の製造過程で行われる検査後の欠陥のレビュー作業において、ＡＤＣ装置に、自動分類処理により分類カテゴリをつける機能だけでなく、付加情報、例えば欠陥の製品ウエハ内での分布情報、欠陥の外観および組成分析から得られる組成成分情報、または欠陥の外観および検査工程から得られる検査工程情報などを表示する機能を備えることにより、欠陥に対する解析を容易にする。【選択図】図２
2005353933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）欠陥の画像を撮像する機能と、
（ｂ）前記欠陥の画像から前記欠陥のカテゴリを分類する機能と、
（ｃ）前記欠陥の付加情報を表示させる機能と、
を備え、
前記付加情報の少なくとも１つは、前記欠陥の分布情報、前記欠陥の外観および組成分析から得られる組成成分情報、前記欠陥の外観および検査工程から得られる検査工程情報のいずれかから選択されることを特徴とする欠陥解析装置。
【請求項２】
（ａ）欠陥の画像を撮像する機能と、
（ｂ）前記欠陥の画像から前記欠陥のカテゴリを分類する機能と、
（ｃ）前記欠陥の付加情報と教示データとを照合して、前記欠陥の発生原因の候補となる製造装置を特定する機能と、
を備え、
前記付加情報の少なくとも１つは、前記欠陥の分布情報、前記欠陥の外観および組成分析から得られる製造装置情報、前記欠陥の外観および検査工程から得られる検査工程情報のいずれかから選択されることを特徴とする欠陥解析装置。
【請求項３】
（ａ）欠陥の画像を撮像する機能と、
（ｂ）前記欠陥の画像から前記欠陥のカテゴリを分類する機能と、
（ｃ）前記欠陥の付加情報を表示させる機能と、
（ｄ）ネットワークまたは記憶媒体を経由して前記欠陥の付加情報をデータベースへ記録する機能と、
を備え、
前記付加情報の少なくとも１つは、前記欠陥の分布情報、前記欠陥の外観および組成分析から得られる組成成分情報、前記欠陥の外観および検査工程から得られる検査工程情報のいずれかから選択されることを特徴とする欠陥解析装置。
【請求項４】
（ａ）欠陥の画像を撮像する機能と、
（ｂ）前記欠陥の画像から前記欠陥のカテゴリを分類する機能と、
（ｃ）前記欠陥の付加情報と教示データとを照合して、前記欠陥の発生原因の候補となる製造装置を特定する機能と、
（ｄ）前記欠陥の発生原因の候補となる製造装置を表示する機能と、
（ｅ）ネットワークまたは記憶媒体を経由して前記欠陥の付加情報をデータベースへ記録する機能と、
を備え、
前記付加情報の少なくとも１つは、前記欠陥の分布情報、前記欠陥の外観および組成分析から得られる製造装置情報、前記欠陥の外観および検査工程から得られる検査工程情報のいずれかから選択されることを特徴とする欠陥解析装置。
【請求項５】
（ａ）欠陥の画像を撮像する機能と、
（ｂ）前記欠陥の画像から前記欠陥のカテゴリを分類する機能と、
（ｃ）前記欠陥の付加情報と教示データとを照合して、前記欠陥の発生原因の候補となる製造装置を特定する機能と、
（ｄ）前記欠陥の発生原因の候補となる製造装置を表示する機能と、
（ｅ）ネットワークまたは記憶媒体を経由して前記欠陥の付加情報をデータベースへ記録する機能と、
（ｆ）ネットワークを経由してアラームを前記欠陥の発生原因の候補となる製造装置へ送る機能と、
を備え、
前記付加情報の少なくとも１つは、前記欠陥の分布情報、前記欠陥の外観および組成分析から得られる製造装置情報、前記欠陥の外観および検査工程から得られる検査工程情報のいずれかから選択されることを特徴とする欠陥解析装置。
【請求項６】
（ａ）欠陥の画像を撮像する機能と、
（ｂ）前記欠陥の画像から前記欠陥のカテゴリを分類する機能と、
（ｃ）前記欠陥の付加情報と教示データとを照合して、前記欠陥の発生原因の候補となる製造装置を特定する機能と、
を備え、
前記付加情報の少なくとも１つは、前記欠陥の分布情報、前記欠陥の外観および組成分析から得られる製造装置情報、前記欠陥の外観および検査工程から得られる検査工程情報のいずれかから選択される欠陥解析装置であって、
前記欠陥の付加情報が、すでに登録されている教示データに加えられて、新たな教示データが作成されることを特徴とする欠陥解析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造技術に関し、特に、半導体ウエハ上の欠陥を検出し、その検出した欠陥を解析する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、被検査対象を撮像する撮像手段と、この撮像手段で撮像して得た画像から欠陥候補の画像を抽出する欠陥候補抽出手段と、この欠陥候補抽出手段で抽出した欠陥候補の画像を第１のカテゴリに分類する第１のカテゴリ分類手段と、欠陥候補抽出手段で抽出した欠陥候補の画像を第２のカテゴリに分類する第２のカテゴリ分類手段と、欠陥候補の画像と第１のカテゴリ分類手段で分類した欠陥候補の第１のカテゴリ情報と第２のカテゴリ分類手段で分類した欠陥候補の第２のカテゴリの情報とを出力する出力手段とを備えて構成した欠陥分類装置が、特開２００１−３３１７８４号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
また、ワークの製造工程における欠陥を検出する検査装置と、欠陥をその種類に対応付けて分類する欠陥分類装置と、少なくとも検査装置で検出された欠陥の位置情報と欠陥分類装置で分類された欠陥の分類情報とを記憶する記憶装置と、記憶装置に記憶された少なくとも欠陥の位置情報と分類情報とを関連付けて表示する欠陥解析装置とを備え、欠陥の分類情報は複数であり、欠陥解析装置は複数の分類情報から選択された任意の分類情報を表示するモニタを備えた検査システムが特開２００１−１５９１４１号公報（特許文献２）に開示されている。
【特許文献１】特開２００１−３３１７８４号公報
【特許文献２】特開２００１−１５９１４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体ウエハ上の欠陥を検出し、その欠陥を解析する方法については、以下に説明する種々の技術的課題が存在する。
【０００５】
半導体製品の製造過程においては、高い製品歩留まりを確保するために、製造工程で発生する各種の欠陥を早期に発見して対策を行うことが必要である。通常は、（１）検査対象となる半導体ウエハを外観検査装置または異物検査装置により検査して、欠陥の場所を検出し、（２）検出された欠陥を観察して、その欠陥を発生原因別に分類するレビュー作業を行った後、（３）発生原因毎に対策手段を講じている。なお、ここでは、異物および外観不良などを総じて欠陥と呼ぶ。
【０００６】
上記（２）におけるレビュー作業では、欠陥部位の画像（以下、欠陥画像と記す）を自動撮像して欠陥画像を自動で収集する自動レビュー（Automatic Defect Review：以下、ＡＤＲと記す）機能および収集された欠陥画像を自動で分類する自動欠陥分類（Automatic Defect Classification：以下、ＡＤＣと記す）機能を有するレビュー装置が一般に用いられている。レビュー装置には、予め欠陥の情報とそれに対応する分類カテゴリまたは分類番号とが教示データとして登録されており、ＡＤＣ処理時には、その教示データを参照して検出された欠陥に分類カテゴリまたは分類番号が付けられて表示される。
【０００７】
しかしながら、上記ＡＤＣ機能では、欠陥に分類カテゴリまたは分類番号を付ける作業のみを行っており、欠陥の解析作業には作業者による判断が必要となる。このため、作業者によっては誤った解析または判断を行い、多くの不良製品を作り出す危険性がある。また、作業者が正確な解析または判断ができないために、半導体製品の製造を一時中止して他の作業者からの指示を待つ場合があり、対策が遅れて半導体製品の進行に支障を来すという問題も生ずる。
【０００８】
本発明の目的は、半導体ウエハ上の欠陥を検出し、その欠陥の解析を容易にすることのできる欠陥解析装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１１】
本発明による欠陥解析装置は、欠陥の画像を撮像する機能と、欠陥の画像から欠陥のカテゴリを分類する機能と、欠陥の付加情報を表示させる機能とを備えており、付加情報の少なくとも１つは、欠陥の分布情報、欠陥の外観および組成分析から得られる組成成分情報、または欠陥の外観および検査工程から得られる検査工程情報である。
【００１２】
また、本発明による欠陥解析装置は、欠陥の画像を撮像する機能と、欠陥の画像から欠陥のカテゴリを分類する機能と、欠陥の付加情報と教示データとを照合して、欠陥の発生原因の候補となる製造装置を特定する機能とを備えており、付加情報の少なくとも１つは、欠陥の分布情報、欠陥の外観および組成分析から得られる製造装置情報、または欠陥の外観および検査工程から得られる検査工程情報である。
【発明の効果】
【００１３】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１４】
半導体製品の製造過程で行われる検査後の欠陥のレビュー作業において、欠陥解析装置に分類カテゴリに加えて付加情報を表示させる機能を備えることにより、作業者による欠陥の解析が容易になる。
【００１５】
また、半導体製品の製造過程で行われる検査後の欠陥のレビュー作業において、欠陥解析装置に分類カテゴリと付加情報とを基に欠陥を判定し、欠陥発生原因の候補となる製造装置を特定する機能を備えることにより、作業者による欠陥の解析が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下の実施の形態において、半導体集積回路と言うときは、シリコンウエハやサファイア基板等の半導体または絶縁体基板上に作られるものだけでなく、特に、そうでない旨明示された場合を除き、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）およびＳＴＮ（Super Twisted Nematic）液晶等のようなガラス等の他の絶縁基板上に作られるもの等も含むものとする。その形も円形または略円形のみでなく、正方形、長方形等も含むものとする。また、ウエハと言うときは、半導体集積回路の製造に用いるシリコン単結晶基板（一般に略平面円形状の薄板）、サファイア基板、ガラス基板、その他の絶縁、反絶縁または半導体基板等並びにそれらの複合的基板を示すものとする。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１による半導体装置の欠陥検査システムの構成図である。
【００１９】
製造装置１の着工履歴情報、外観検査装置２の検査結果、異物検査装置３の検査結果、レビュー装置４のレビュー結果またはＡＤＣ装置５の分析結果などはネットワーク６を経由してまたはフロッピーディスク（登録商標）などの記憶媒体を経由して総合解析データベース７に格納することができ、さらに総合解析データベース７に格納された上記情報データまたは結果データなどはネットワーク６または記憶媒体を経由して各装置により取り出すことができる。さらに、端末８に入力された情報または補助解析装置９の解析結果などもネットワーク６または記憶媒体を経由して総合解析データベース７に格納することができる。
【００２０】
次に、本実施の形態１による半導体製品の製造過程で行われる検査について説明する。
【００２１】
製造装置１で発生した欠陥は、外観検査装置２または異物検査装置３により検出され、レビュー装置４およびＡＤＣ装置５からなる欠陥解析装置において解析される。ウエハを製造装置１にて処理した後、その製造工程で生じる欠陥を検出するために外観検査装置２または異物検査装置３を用いて検査する。このウエハとは、各種の半導体集積回路が形成される略平面円形状の薄板であり、以下の説明では、製品ウエハと記す。また、製品ウエハ上の各欠陥を製品欠陥または単に欠陥と記す。
【００２２】
外観検査装置２または異物検査装置３では製品ウエハの表面に形成されるパターンの不具合、例えばパターンの断線または隣接するパターン間の短絡、あるいは製品ウエハの表面に付着した異物等が検出され、検査結果としてその製品ウエハ内での各欠陥の座標位置が出力される。検査結果は外観検査装置２または異物検査装置３からネットワーク６または記憶媒体を経由して総合解析データベース７へ格納される。総合解析データベース７では製造される様々な品種およびそれらの各製造工程での検査データを保持し、必要に応じて製品別、工程別、製造ロット別などの検査データを取り出すことができる。
【００２３】
次に、本実施の形態１による半導体製品の製造過程で行われる検査後の欠陥のレビュー作業について、図２〜図８を用いて以下に説明する。このレビュー作業ではレビュー装置４およびＡＤＣ装置５からなる欠陥解析装置を用いて、前述した検査により検出された欠陥の内容が調べられる。
【００２４】
図２は、本実施の形態１によるレビュー作業のフローチャートである。
【００２５】
（１）レビュー作業開始（図２の工程１００）
レビュー装置４のステージにレビュー作業を行う製品ウエハを載置する。レビュー装置４には、欠陥の観察を行うための光学顕微鏡または電子顕微鏡が搭載されている。また、レビュー装置４は、作業者が検査結果から観察したい欠陥を選び指定すると、その欠陥が顕微鏡の観察視野内に入るように自動でステージが移動する機能を持つ。
【００２６】
（２）画像取得（図２の工程１０１）
レビュー装置４に備わるＡＤＲ機能により、観察する欠陥の指定、ステージの移動、欠陥の画像の取得を連続して行う。
【００２７】
図３は、本実施の形態１によるＡＤＲ処理フローの一例を示す工程図である。
【００２８】
外観検査装置２または異物検査装置３にて検出され、総合解析データベース７に記憶された各欠陥の製品ウエハ内での座標位置のデータが、ネットワーク６または記憶媒体を経由して総合解析データベース７からレビュー装置４へと読み込まれる。作業者がＡＤＲ処理する欠陥を検査データの中から選び指定すると、レビュー装置４は、指定された欠陥の中から１つを選択して欠陥が顕微鏡の観察視野内に入るようにステージを移動させる。そして、欠陥画像を撮像するために最適となるフォーカスが設定されて欠陥画像が撮像され、その欠陥画像はレビュー装置４内の記憶媒体（例えば磁気ディスク）に記憶される。
【００２９】
次に、ステージを移動させて上記欠陥画像を取得した部位が存在する半導体チップに隣接する半導体チップの同じ部位の画像（以下、参照画像と記す）を撮像する。この部位は欠陥部位と同じパターンが形成された部位である。これらの処理はＡＤＲすべき全欠陥に対して繰り返された後、終了する。
【００３０】
なお、画像取得作業を人手により行う場合は、多大な時間と労力を必要とすることから、外観検査装置２または異物検査装置３が検出した欠陥の全てに対して行うのではなく、観察する欠陥を一部の欠陥に絞り、その欠陥のみを対象として行われる。
【００３１】
（３）自動分類（図２の工程１０２）
図４は、本実施の形態１によるＡＤＣ装置に備わる機能の説明図である。
【００３２】
ＡＤＣ装置５においては、「（３）自動分類」およびこれに続く「（４）付加情報表示」の付加情報の取得作業が行われる。ＡＤＣ装置５には教示データが格納されており、教示データとして、例えば欠陥を分類するための欠陥の分類カテゴリ情報を挙げる事ができる。
【００３３】
「（３）自動分類」では、まず、ＡＤＣ装置５により、外観検査装置２または異物検査装置３により検出された各欠陥の製品ウエハ内での座標位置のデータおよび「（２）画像取得」において撮像された各欠陥の欠陥画像のデータなどを用いて、その欠陥の分類カテゴリを自動判断して出力する。
【００３４】
図５は、本実施の形態１によるＡＤＣ処理フローの一例を示す工程図である。
【００３５】
まず、ＡＤＲ処理により撮像され、レビュー装置４内の記憶媒体に記憶された欠陥画像と参照画像とから欠陥部位を特定する。具体的には、欠陥画像と参照画像とを差演算することで差画像を生成する。この結果、欠陥画像と参照画像とで違いがある部位のみが差画像に現れ、この部位が欠陥部位を表す。次に、この差画像、欠陥画像および参照画像を用いて欠陥の特徴量を計算する。特徴量とは欠陥の大きさや形状、画像上のコントラストなどを数値で定量的に表現したものである。次に、特徴量のデータを用いて欠陥のカテゴリを決定するＡＤＣ処理が行われる。
【００３６】
ＡＤＣ処理には、教示データを用いる。これは分類すべき分類カテゴリをＡＤＣ装置５に教示することで作成されるデータである。この教示データの作成のためには、まず、分類すべき分類カテゴリの欠陥サンプルを事前に複数毎に収集する。次に、それらの欠陥サンプルに対してＡＤＣ処理に用いるのと同じ特徴量を計算する。そして分類カテゴリ毎にこれらの特徴量を記憶する。この分類カテゴリとは、例えば異物欠陥、傷欠陥、パターン断線、パターン短絡などの様に、その欠陥の外観などの違いから定義されるカテゴリである。
【００３７】
ＡＤＣ処理時には、分類の対象となる欠陥の特徴量が教示データに記憶された各分類カテゴリの特徴量にどれだけ類似しているかが形成され、最も類似していると判定された分類カテゴリがその分類の対象となる欠陥の分類カテゴリとして出力される。
【００３８】
ＡＤＣ装置５において各欠陥に設定された分類カテゴリはレビュー装置４に自動表示され、さらに、ネットワーク６または記憶媒体を経由して総合解析データベース７へ送られて、総合解析データベース７に格納される。これにより、製品別、工程別、製造ロット別、時期別などで見た分類カテゴリ毎の欠陥の発生状況を把握することが可能となり、欠陥原因対策に必要な情報を得ることができる。これらの処理はＡＤＣすべき全欠陥に対して繰り返された後、終了する。
【００３９】
なお、作業者は目視により欠陥の分類カテゴリを判断してそのコード等を入力することもできる。
【００４０】
（４）付加情報表示（図２の工程１０３）
「（４）付加情報表示」では、外観検査装置２または異物検査装置３により検出された各欠陥の製品ウエハ内での座標位置のデータ、「（２）画像取得」において撮像された各欠陥の欠陥画像のデータ、および「（３）自動分類」において分類された各欠陥の分類カテゴリのデータなどを基に、ＡＤＣ装置５にて、例えば欠陥の製品ウエハ内での分布情報、欠陥の外観および組成分析から得られる組成成分情報、または欠陥の外観および検査工程から得られる検査工程情報などの付加情報を自動検出した後、これら情報をレビュー装置４に自動表示する。ここでは、「（３）自動分類」で得られた各欠陥の分類カテゴリ情報に加えて、さらに欠陥原因対策に必要な情報を得ることができる。
【００４１】
以下、欠陥の製品ウエハ内での分布情報、欠陥の外観および組成分析から得られる組成成分情報、または欠陥の外観および検査工程から得られる検査工程情報の３つの付加情報の表示方法についてそれぞれ詳細に説明する。
【００４２】
図６は、本実施の形態１による製品欠陥マップ情報の表示方法の説明図である。ここでは、各欠陥の製品ウエハ内での分布情報を自動表示する。
【００４３】
外観検査装置２および異物検査装置３において検出され、総合解析データベース７に記憶された各欠陥の製品ウエハ内での座標位置のデータをネットワーク６または記憶媒体を経由してＡＤＣ装置５に取り込んだ後、製品ウエハ１０内における各製品欠陥１１を製品欠陥マップ情報１２としてレビュー装置４に自動表示する。
【００４４】
図７は、本実施の形態１による欠陥の組成成分情報の表示方法の説明図である。ここでは、ＡＤＣ装置５に欠陥の外観１３およびその欠陥の組成分析１４を読み込み、ＡＤＣ装置５において欠陥の組成成分１５を解析した後、この欠陥の組成成分１５をレビュー装置４に自動表示する。欠陥の外観１３は、例えばレビュー装置４内の記憶媒体に記憶された欠陥画像のデータであり、また欠陥の組成分析１４は、例えば補助解析装置９にて得られて総合解析データベース７に格納されている。欠陥の組成成分情報の自動表示が指示されると、欠陥画像はレビュー装置４内の記憶媒体から、また欠陥の組成分析１４は総合データベース７からネットワーク６または記憶媒体を経由してＡＤＣ装置５に読み込まれる。
【００４５】
図８は、本実施の形態１による欠陥の検査工程情報の表示方法の説明図である。ここでは、ＡＤＣ装置５に欠陥の外観１３およびその欠陥が検査された検査工程ＭＰ１を読み込んだ後、検査工程ＭＰ１をレビュー装置４に自動表示する。欠陥の外観１３は、例えばレビュー装置４内の記憶媒体に記憶された欠陥画像のデータであり、また欠陥の検査工程ＭＰ１は、例えば総合解析データベース７に格納されている。欠陥の検査工程情報の自動表示が指示されると、欠陥画像はレビュー装置４内の記憶媒体から、また欠陥の検査工程ＭＰ１は総合データベース７からネットワーク６または記憶媒体を経由してＡＤＣ装置５に読み込まれる。
【００４６】
これらの処理は付加情報を表示すべき全欠陥に対して繰り返された後、終了する。各欠陥の付加情報はネットワーク６または記憶媒体を経由して総合解析データベース７へ送られて、総合解析データベース７に格納される。また、これら各欠陥の付加情報は他の端末装置でも確認することができる。
【００４７】
（５）レビュー作業終了（図２の工程１０４）
製品ウエハ１０はレビュー装置４から搬出されて、レビュー作業は終了する。
【００４８】
（６）欠陥判定（図２の工程１０５）
レビュー装置４に自動表示されたＡＤＣ情報および付加情報を基に、作業者は欠陥発生原因の候補となる製造装置または主欠陥の特定等を行い、アラームがＡＤＣ装置５からネットワーク６を通して欠陥発生原因の候補となった製造装置へ送られる。付加情報を欠陥発生原因の候補となる製造装置または主欠陥の特定に加えることにより、作業者の判断に依存する割合が軽減して欠陥に対する解析を容易にすることができるので、より正しい判定が可能となる。さらに、判定に要する時間も短縮することができる。
【００４９】
なお、本実施の形態１では、付加情報として製品ウエハ内での欠陥の分布情報、欠陥の外観および組成分析から得られる組成成分情報、または欠陥の外観および検査工程から得られる検査工程情報を例示したが、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば気温または気圧などの環境情報あるいは製品ウエハ１０の製造ロットなども付加情報として用いることができる。
【００５０】
また、本実施の形態１では、ＡＤＣ情報および付加情報をレビュー装置４に自動表示するとしたが、他の装置に表示してもよい。この場合、ネットワーク６または記憶媒体などを経由してＡＤＣ情報および付加情報をやり取りすることができる。
【００５１】
このように、本実施の形態１によれば、製品ウエハの製造工程で発生した欠陥を、その欠陥の外観に基づき各分類カテゴリに自動分類するとともに、各欠陥の付加情報をレビュー装置４に自動表示させることにより、欠陥発生原因の候補となる製造装置または主欠陥の特定に作業者の判断に依存する割合を軽減して欠陥に対する解析を容易にすることができる。
【００５２】
（実施の形態２）
本実施の形態２による半導体製品の製造過程で行われる検査後の欠陥のレビュー作業について、図９〜図１５を用いて以下に説明する。なお、「（１）レビュー作業開始」から「（３）自動分類」までの工程は前記実施の形態１と同様であるためその説明を省略し、「（３）自動分類」の次の工程である「（４）照合」から説明する。
【００５３】
（４）照合（図９の工程１０３）
図９は、本実施の形態２によるレビュー作業のフローチャート、図１０は、本実施の形態２によるＡＤＣ装置に備わる機能の説明図である。
【００５４】
ＡＤＣ装置１６においては、「（３）自動分類」およびこれに続く「（４）照合」が行われる。ＡＤＣ装置１６には教示データが格納されており、さらに製品ウエハ内での欠陥の分布を解析する機能が備わっている。教示データとして、例えば欠陥の外観を分類する分類カテゴリ情報、欠陥の外観および組成分析から得られる製造装置情報、欠陥の外観および検査工程から得られる検査工程情報を挙げることができる。欠陥の外観を分類する分類カテゴリ情報は「（３）自動分類」における教示データに用いられ（前記実施の形態１の「（３）自動分類」において用いた分類カテゴリ情報を参照）、欠陥の外観および組成分析から得られる製造装置情報、欠陥の外観および検査工程から得られる検査工程情報は「（４）照合」における教示データに用いられる。
【００５５】
「（４）照合」では、外観検査装置２または異物検査装置３により検出された各欠陥の製品ウエハ内での座標位置のデータ、「（２）画像取得」において撮像された各欠陥の欠陥画像のデータ、および「（３）自動分類」において分類された各欠陥の分類カテゴリのデータなどを基に、ＡＤＣ装置１６にて付加情報、例えば製品ウエハ内での欠陥の分布情報、またはＡＤＣ装置１６に格納された教示データとの照合により得られる欠陥の付加情報を自動で検出し、解析した後、欠陥発生原因の候補となる製造装置または主欠陥を自動特定する。
【００５６】
以下、製品ウエハ内での欠陥の分布情報、欠陥の外観および組成分析から得られる製造装置情報または欠陥の外観および検査工程から得られる検査工程情報の３つの付加情報を用いて欠陥発生原因の候補となる製造装置または主欠陥を自動特定する方法についてそれぞれ詳細に説明する。
【００５７】
図１１は、本実施の形態２による製品欠陥マップ情報と面板欠陥マップ情報との照合方法の説明図である。ここでは、製品ウエハ内での各欠陥の分布情報を用いて、欠陥発生原因の候補となる製造装置または主欠陥を自動特定する。
【００５８】
製品欠陥マップ情報１２とは、レビュー作業の対象である製品ウエハ１０内における各製品欠陥１１の座標位置を製品ウエハ１０内における分布情報に変換したマップ情報であり、面板欠陥マップ情報１７とは、半導体製品の製造過程において製品ウエハ１０と一緒に処理されるダミーウエハ（パターンが形成されていないウエハ）１８内の各欠陥（以下、面板欠陥と記す）１９の分布情報に変換したマップ情報であり、製品欠陥１１および面板欠陥１９の座標位置のデータは、外観検査装置２または異物検査装置３により検出され、総合解析データベース７に記憶されている。
【００５９】
ネットワーク６を経由して各製品欠陥１１の座標位置のデータをＡＤＣ装置１６に取り込んだ後、製品ウエハ１０内における各製品欠陥１１の製品欠陥マップ情報１２を自動取得する。同様に、各面板欠陥１９の座標位置のデータをＡＤＣ装置１６に取り込んだ後、ダミーウエハ１８内における各面板欠陥１９の面板欠陥マップ情報１７を自動取得する。次に、製品欠陥マップ情報１２の製品欠陥１１の分布と面板欠陥マップ情報１７の面板欠陥１９の分布とを重ね合わせる。この重ね合わせマップ２０に対して欠陥分布一致率判定用のマトリクス２１を当てはめて、一致率確認マップ２２を作成し、この一致率確認マップ２２において、そのマトリクス２１の各格子内の一致率を自動で求める。複数の製品欠陥マップ情報１２に対して同様の作業を繰り返し、最も一致率が高い製造装置１を候補装置として自動特定し、さらに主欠陥を自動特定する。この処理は１つの製品欠陥マップ情報１２に対して複数の面板欠陥マップ情報１７を順次重ね合わせることにより、欠陥発生原因の候補となる製造装置または主欠陥の特定を行って後、終了する。
【００６０】
図１２（ａ）は、本実施の形態２による教示データ作成の説明図、図１２（ｂ）は、本実施の形態２による欠陥の外観および組成分析から欠陥発生原因の候補として割り出される製造装置を特定する方法の説明図である。ここでは、欠陥の外観および組成分析から欠陥の組成成分を求め、そこから得られる製造装置情報を用いて、欠陥発生原因の候補となる製造装置または主欠陥を自動特定する。
【００６１】
まず、欠陥の外観および欠陥の組成分析から欠陥の組成成分を解析し、欠陥の組成成分とその欠陥が発生した製造装置とを対応させて製造装置情報とし、これを教示データとしてＡＤＣ装置に読み込んでおく。具体的には、図１２（ａ）に示すように、欠陥の外観２３、欠陥の組成分析２４および製造装置をリンクさせ、複数の欠陥に対して欠陥の外観２３および欠陥の組成分析２４から得られる欠陥の組成成分とその欠陥が発生した製造装置とを事前に収集し、この複数の製造装置情報（欠陥の組成成分およびその欠陥が発生した製造装置）を教示データとしてＡＤＣ装置１６に登録しておく。
【００６２】
次に、図１２（ｂ）に示すように、欠陥の製造装置情報の自動表示が指示されると、レビュー作業の対象である欠陥の外観２３ａおよび欠陥の組成分析２４ａから欠陥の組成成分を解析する。欠陥の外観２３ａは、例えば「（２）画像取得」において検出され、レビュー装置４内の記憶媒体に記憶された欠陥画像のデータであり、また欠陥の組成分析２４ａは、例えば補助解析装置９にて得られて総合解析データベース７に格納されている。欠陥画像はレビュー装置４内の記憶媒体から、また欠陥の組成分析２４ａは総合データベース７からネットワーク６または記憶媒体を経由してＡＤＣ装置５に読み込まれる。
【００６３】
すでにＡＤＣ装置１６に登録された教示データである製造装置情報（欠陥の組成成分およびその欠陥が発生した製造装置）と、レビュー作業の対象である欠陥の組成成分とを照合し、教示データの中からレビュー作業の対象である欠陥の組成成分と最も類似している欠陥の組成成分を選び出し、その欠陥が発生した製造装置をレビュー作業の対象である欠陥が発生した製造装置と判定し、出力する。その後、欠陥発生原因を判定し、候補となる製造装置または主欠陥を自動特定する。
【００６４】
この過程で得られた新しい製造装置情報（欠陥の組成成分およびその欠陥が発生した製造装置）は、すでに登録してある教示データに、新たな教示データとしてＡＤＣ装置５に追加登録される。
【００６５】
図１３（ａ）は、本実施の形態２による教示データ作成の説明図、図１３（ｂ）は、本実施の形態２による検査工程毎の欠陥の外観から欠陥発生原因の候補として割り出される検査工程を特定する方法の説明図である。ここでは、欠陥の外観および検査工程から得られる検査工程情報を用いて、欠陥発生原因の候補となる製造装置または主欠陥を自動特定する。
【００６６】
まず、欠陥の外観とその欠陥が発生した検査工程とを対応させて検査工程情報とし、これを教示データとしてＡＤＣ装置に読み込んでおく。具体的には、図１３（ａ）に示すように、欠陥の外観２５および検査工程ＭＰ２をリンクさせ、複数の欠陥に対して検査工程ＭＰ２毎の欠陥の外観２５を事前に収集し、この複数の検査工程情報（欠陥の外観およびその欠陥の検査工程）を教示データとしてＡＤＣ装置１６に登録しておく。
【００６７】
次に、図１３（ｂ）に示すように、欠陥の検査工程情報の自動表示が指示されると、すでにＡＤＣ装置１６に登録された教示データである検査工程情報（欠陥の外観およびその欠陥の検査工程）と、レビュー作業の対象である欠陥の外観２５ａとを照合し、教示データの中からレビュー作業の対象である欠陥の外観２５ａと最も類似している欠陥の外観を選び出し、その欠陥が検査された検査工程をレビュー作業の対象である欠陥が検査された検査工程と判定し、出力する。その後、欠陥発生原因を判定し、候補となる製造装置または主欠陥を自動特定する。欠陥の外観２５ａは、例えば「（２）画像取得」において検出され、レビュー装置４内の記憶媒体に記憶された欠陥画像のデータであり、また欠陥の検査工程ＭＰ２は、例えば補助解析装置９にて得られて総合解析データベース７に格納されている。欠陥画像はレビュー装置４内の記憶媒体から、また欠陥の検査工程ＭＰ２は総合データベース７からネットワーク６または記憶媒体を経由してＡＤＣ装置１６に読み込まれる。
【００６８】
この過程で得られた新しい検査工程情報（欠陥の外観およびその欠陥の検査工程）は、すでに登録してある教示データに、新たな教示データとしてＡＤＣ装置５に追加登録される。
【００６９】
各欠陥の付加情報は、ネットワーク６または記憶媒体を経由して総合解析データベース７へ送られて、総合解析データベース７に格納される。これらの処理は欠陥発生原因の候補となる製造装置または主欠陥を特定すべき全欠陥に対して繰り返された後、終了する。
【００７０】
（５）製造装置および欠陥判定の表示（図９の工程１０４）
「（４）照合」において特定された欠陥発生原因の候補となる製造装置および主欠陥はレビュー装置４に自動表示され、アラームがＡＤＣ装置５からネットワーク６を通して欠陥発生原因の候補となる各製造装置へ送られる。また、これら欠陥の付加情報は他の各装置でも確認することができる。図１４に、「（２）画像取得」から「（５）製造装置および欠陥判定の表示」までの実行の流れをまとめて示す。
【００７１】
（６）レビュー作業終了（図９の工程１０５）
製品ウエハ１０はレビュー装置４から搬出されて、レビュー作業は終了する。
【００７２】
なお、本実施の形態２では、図９および図１４に示したように、「（３）自動分類」と「（４）照合」とを異なる工程で行っているが、ＡＤＣ装置にて同じ工程で行ってもよい。図１５に、「（３）自動分類」と「（４）照合」とを同じ工程で行った場合の実行の流れの一例を示す。ＡＤＣ装置によるＡＤＣ処理は、欠陥の特徴（例えば欠陥の外観、製品欠陥マップ情報、欠陥の組成成分、検査工程等）を抽出した後に行なわれ、その後、レビュー装置４に欠陥発生原因の候補となる製造装置および主欠陥が自動表示され、またＡＤＣ装置５からのアラームがネットワーク６を通じて各製造装置に送られる。
【００７３】
なお、本実施の形態２では、付加情報の表示および欠陥の解析をレビュー装置４で行ったが、他の装置に付加情報を表示してもよく、また他の解析装置を使用して欠陥を解析してもよい。この場合、ネットワーク６または記憶媒体などを経由して付加情報および欠陥の解析結果をやり取りすることができるので、レビュー装置４で付加情報および欠陥の解析結果を表示することができる。
【００７４】
このように、本実施の形態２によれば、製品ウエハの製造工程で発生した欠陥を、その欠陥の外観に基づき自動分類するとともに、各欠陥発生原因の候補となる製造装置または主欠陥を自動で特定し、表示させることにより、欠陥の判定において作業者の判断に依存する割合が軽減される。これにより、発生した欠陥に対する処置が早くなり、不良製品の作り込みが防止されて歩留まりを向上させることができる。
【００７５】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００７６】
前記実施の形態では、半導体装置の製造工程に適用した場合について説明したが、半導体装置のみならず、例えば磁気ヘッド、ＬＣＤ基板またはＰＤＰ等のワークの製造工程、さらには様々な工業製品の製造工程における欠陥検査および欠陥分類に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の欠陥解析装置は、半導体製品など様々な工業製品の製造工程に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施の形態１による半導体装置の欠陥検査システムの構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１によるレビュー作業のフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１によるＡＤＲ処理フローの一例を示す工程図である。
【図４】本発明の実施の形態１によるＡＤＣ装置に備わる機能の説明図である。
【図５】本発明の実施の形態１によるＡＤＣ処理フローの一例を示す工程図である。
【図６】本発明の実施の形態１による製品欠陥マップ情報の表示方法の説明図である。
【図７】本発明の実施の形態１による欠陥の組成成分情報の表示方法の説明図である。
【図８】本発明の実施の形態１による欠陥の検査工程情報の表示方法の説明図である。
【図９】本発明の実施の形態２によるレビュー作業のフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態２によるＡＤＣ装置に備わる機能の説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態２による製品欠陥マップ情報と面板欠陥マップ情報との照合方法の説明図である。
【図１２】（ａ）は本発明の実施の形態２による教示データ作成の説明図、（ｂ）は本発明の実施の形態２による欠陥の外観および組成成分から欠陥発生原因の候補として割り出される製造装置を特定する方法の説明図である。
【図１３】（ａ）は本発明の実施の形態２による教示データ作成の説明図、（ｂ）は本発明の実施の形態２による検査工程毎の欠陥の外観から欠陥発生原因の候補として割り出される製造装置を特定する方法の説明図である。
【図１４】本発明の実施の形態２によるＡＤＣ装置における実行の流れの一例を示す。
【図１５】本発明の実施の形態２によるＡＤＣ装置における実行の流れの変形例を示す。
【符号の説明】
【００７９】
１  製造装置
２  外観検査装置
３  異物検査装置
４  レビュー装置
５  ＡＤＣ装置
６  ネットワーク
７  総合解析データベース
８  端末
９  補助解析装置
１０  製品ウエハ
１１  製品欠陥
１２  製品欠陥マップ情報
１３  欠陥の外観
１４  欠陥の組成分析
１５  欠陥の組成成分
１６  ＡＤＣ装置
１７  面板欠陥マップ情報
１８  ダミーウエハ
１９  面板欠陥
２０  重ね合わせマップ
２１  マトリクス
２２  一致率確認マップ
２３  欠陥の外観
２３ａ  欠陥の外観
２４  欠陥の組成分析
２４ａ  欠陥の組成分析
２５  欠陥の外観
２５ａ  欠陥の外観
ＭＰ１  検査工程
ＭＰ２  検査工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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